[发明专利]一种对桩锚式支护的超期基坑的风险评估方法

说明书

本发明公开了一种对桩锚式支护的超期基坑的风险评估方法，通过将锚索预应力损失变化数据、工程现场土体流变性的本构关系以及支护结构的钢筋混凝土强度折减变化数据输入到基坑工程数值模型中进行计算，然后将计算数值与实测的变形数据进行对比，作出超期基坑的风险评估。本发明提供一种对桩锚式支护的超期基坑的风险评估方法，能够全面、客观、准确地评估超期基坑的支护结构的安全性，并可对超期基坑工程的施工进行风险评估，为超期基坑工程的安全施工提供依据。

技术领域

本发明涉及房屋建筑、轨道交通、市政设施等工程的超期基坑工程施工风险评估方法，具体为一种对桩锚式支护的超期基坑的风险评估方法。

背景技术

近年来随着我国城市建设的不断发展，基坑工程的数量和规模均得到了长足的发展。基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施；待地下结构施工完毕并回填后，支护结构即完成使命，因此支护结构属于临时性结构。由此可见，基坑工程基本按照临时结构的使用期限进行设计的。而在建设过程中，出现了较多的基坑因建设资金不足、业主方案变更、设计变更、合同纠纷等原因处于停工状态，从而使得基坑支护结构处于超期使用状态，对周围的建筑物，构筑物，道路、管线等造成了较大的安全隐患。

基坑具备复工条件后，对其支护结构进行性能评估分析，评估基坑支护结构能否在保证工程安全的条件下继续使用，合理对支护结构进行加固改造处理，降低基坑使用风险成为摆在建设者面前的一个重要的课题。且在超期基坑复工后，随着对基坑的深度进一步开挖，所造成基坑邻近建筑物和周边地面下沉并引发事故案例不断增多。同时，超期基坑的支护结构在原基础上有一定的强度折减；加之再开挖又是一个进一步的卸荷过程，随着基坑施工过程中基坑的深度越来越深，其应力释放随坑边距的增大而逐渐衰减，加上基坑开挖过程中的降水导致土体不均衡的附加沉降。由于土体不均匀沉降，会破坏附着土体上的建筑物原有应力平衡状态，从而诱发建筑物开裂破坏等病害，影响建筑物的安全和正常使用，严重甚至倒塌。

综上所述，在密集城区中的超期基坑再开挖工程不仅是工程层面的技术问题，也是社会层面的重要问题，已经引起了工程建设和社会管理等各个方面的高度重视；需要对超期基坑进行全面、客观、准确的风险评估。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对桩锚式支护的超期基坑的风险评估方法，该方法通过资料统计、实验分析、数值计算、监测和分析，能够全面、客观、准确地评估超期基坑的支护结构的安全性，并可对超期基坑工程的施工进行风险评估，为超期基坑工程的安全施工提供依据。

为了实现上述技术效果，本发明提供了一种对桩锚式支护的超期基坑的风险评估方法，能够对采用了围护排桩加预应力锚索组合支护结构的基坑进行风险评估，其预应力锚索是利用预应力方法将锚索锚固在岩体内部而形成的索状支架，风险评估方法包括以下步骤：

1)根据工程施工图纸及施工过程建立基坑工程数值模型；

2)将锚索预应力损失变化数据、工程现场土体流变性的本构关系以及支护结构的钢筋混凝土强度折减变化数据输入到基坑工程数值模型进行模拟计算和数据采集，锚索预应力损失变化数据、工程现场土体流变性的本构关系以及支护结构的钢筋混凝土强度折减变化数据不能忽略基坑停工的时间阶段；

A、锚索预应力损失变化分为三个阶段，如附图2所示：图中①表示锚索自张拉初期开始，预应力快速下降阶段，②表示预应力上升阶段，③表示预应力稳定变化阶段，具体数值需对实际工程进行现场实测得到；

B、钢筋混凝土强度折减变化数据

根据喷射混凝土强度折减试验数据并拟合其弹性模量随时间变化的规律,得到喷射混凝土弹性模量公式

上述公式中E₀、α、β、为拟合参数；t为时间变量，其单位为天；